第一章 我们的宇宙图像是怎样的？ 1
1.1 从中心火到地心说 1
1.2 日心说 6
1.3 宇宙和时间的创生 10
1.4 膨胀的宇宙 12
第二章 空间和时间到底是什么？ 16
2.1 牛顿的绝对时空观 16
2.2 乌云导致的探索 18
2.3 狭义相对论 24
2.4 广义相对论 31
第三章 为什么说宇宙是膨胀的？ 45
3.1 有限无边的静态宇宙模型 45
3.2 大爆炸宇宙模型 48
3.3 膨胀宇宙的现状和未来 53
3.4 暗物质与暗能量 57
3.5 对大爆炸模型的几点误解 61
第四章 到底什么是不确定性原理？ 68
4.1 拉普拉斯决定论 68
4.2 黑体辐射 70
4.3 不确定性原理 74
4.4 量子力学的建立过程 76
第五章 基本粒子到底怎么分类？ 82
5.1 还原论与衍生论的区别 82
5.2 原子时代基本粒子的发现 83
5.3 亚原子尺度内基本粒子的发现 86
5.4 基本粒子的基本量子属性：自旋 89
5.5 四种相互作用 91
5.6 宇称不守恒 94
第六章 黑洞到底是什么？ 106
6.1 暗星 106
6.2 钱德拉塞卡极限 110
6.3 脉冲星就是中子星 112
6.4 黑洞 118
第七章 为什么说黑洞不黑？ 129
7.1 从旋转黑洞提取能量 129
7.2 奇点定理 134
7.3 面积定理 137
7.4 霍金辐射 138
7.5 安鲁效应 145
第八章 霍金如何描述宇宙学？ 148
8.1 哈勃定律 148
8.2 热大爆炸宇宙模型 151
8.3 宇宙微波背景辐射 159
8.4 暴涨理论与原初宇宙 163
8.5 暗物质粒子 164
第九章 时间箭头是怎么出现的？ 167
9.1 世界线是什么？ 167
9.2 热力学时间箭头 169
9.3 量子场论的CPT定理 172
9.4 宏观世界的时间箭头 177
第十章 真的可以通过虫洞做时间旅行吗？ 180
10.1 哥德尔时空 180
10.2 超光速旅行 183
10.3 虫洞 184
第十一章 物理学真能统一吗？ 191
11.1 超弦理论 191
11.2 卡拉比—丘成桐空间 195
第十二章 霍金的《时间简史》的结论是什么？ 199
附录一 关于霍金 201
附录二 广义相对论之前的引力研究简史 210
附录三 霍金的三大物理贡献 227
【尾记】 231